Tipos de Aceros de Carroceria y Su Reparabilidad

7/28/2019 Tipos de Aceros de Carroceria y Su Reparabilidad

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uando hablamos de reparabilidad, las dos

primeras cosas que nos vienen a la cabeza son las

técnicas de reparación y las herramientas necesarias

para llevar a cabo la restitución de la forma original

de la carrocería tras haber sufrido un daño. Pero hayun aspecto muy importante, que por lo general no se

tiene en cuenta lo suficiente, y es el que hace referen-

cia al tipo de acero al que nos estamos enfrentando

en la reparación. Una identificación correcta del

mismo nos permitirá seleccionar la técnica y las herra-

mientas adecuadas para realizar una reparación

eficiente.

Como consecuencia de la amplia variedad de

aceros que se utilizan en la fabricación de carroceríasde automóviles, es necesario dividirlos en grupos. El

criterio para esa división puede ser en función de su

límite elástico, límite de rotura, valores mecánicos o

incluso alargamiento. En este caso el criterio que se

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Tipos de aceros enlas carrocerías y su

reparabilidad Diego García Lázaro

C

Safety Cage - steel grades



ha elegido para clasificarlos ha sido en función de su

límite elástico, resultando los siguientes grupos:

Aceros Convencionales.

Aceros de Alta Resistencia.

Aceros de Muy Alta Resistencia.

Aceros de Ultra Alta Resistencia.

A continuación se van a estudiar los diferentes

tipos de aceros utilizados para la fabricación de las

piezas que componen la carrocería de un automóvil,

prestando especial atención a los puntos que hacen

referencia a su empleo y a su reparación.

Acero Convencional

El acero convencional es un acero dulce no

aleado, laminado en frío y con un bajo contenido en

carbono. Este reducido contenido en carbono le propor-

ciona unas buenas características para el trabajo de

deformación en prensas, pero por el contrario su límite

elástico es demasiado bajo, por lo que se necesitan

mayores espesores para soportar los esfuerzos a los que

se someten las distintas piezas, y además en los paneles

exteriores se producen abolladuras con facilidad.

Empleo: Su bajo límite elástico lo convierte en

un material para usar en piezas con baja responsa-

bilidad estructural (aletas, paneles de puertas, portones

traseros, etc).

Reparación: Como consecuencia de su reducido

límite elástico, el proceso de reconformado de este

tipo de acero no presentan ningún tipo de complejidad.

De la misma manera, el bajo contenido en elementos

aleantes le confiere una buena soldabilidad.

Aceros de Alta Resistencia

Estos aceros se clasifican en tres tipos en función

del mecanismo de endurecimiento que se usa para

aumentar su resistencia.

Aceros Bake-Hardening

Estos aceros han sido elaborados y tratados, para

conseguir un aumento significativo del límite elásticodurante un tratamiento térmico a baja temperatura,

tal como una cocción de pintura. La ganancia en su

límite elástico conseguida por el tratamiento de

cocción, llamado efecto “Bake Hardening” (BH), es

generalmente superior a 40 MPa. El efecto “Bake

Hardening” ofrece una mejora en la resistencia a la

deformación y una reducción del espesor de la chapa

para unas mismas propiedades mecánicas.

Empleo: Estos aceros están destinados a piezas de

panelería exterior (puertas, capós, portones, aletas delan-teras y techo) y piezas estructurales para el automóvil

(bastidores inferiores, refuerzos y travesaños).

Reparación: Durante el reconformado se deberá

realizar un mayor esfuerzo, que si se tratara de una

pieza fabricada con acero convencional, debido a un

límite elástico más elevado. Mientras que su aptitud

a la soldadura es buena sea cual sea el método utili-

zado, al tener poca aleación.

Aceros Microaleados o Aceros ALELos Aceros Mircroaleados o Aceros ALE se obtie-

nen mediante la reducción del tamaño de grano y

precipitación del mismo, y en algunos casos, de forma

selectiva se añaden otros elementos de aleación como

titanio, niobio o cromo que confieren propiedades de

dureza. Este tipo de aceros se caracterizan por una

buena resistencia a la fatiga, una buena resistencia al

choque y una buena capacidad de deformación en frío.

Empleo: Estos aceros se destinan sobre todo para

piezas interiores de la estructura que requieren unaelevada resistencia a la fatiga, como por ejemplo los

refuerzos de la suspensión, o refuerzos interiores.

También se pueden encontrar en largueros y

travesaños.

El material predominante en la fabricación de carrocerías de automóviles es el

acero, como consecuencia de sus buenas propiedades mecánicas (resistencia yductilidad) y su bajo coste económico en relación con otros materiales. Ademásdel acero, en la carrocería podemos encontrar otros tipos de materiales como sonvidrio, aluminio y plásticos. En los últimos años tanto el aluminio como los plásticos

han aumentado sus porcentajes en la composición de las carrocerías en detrimentodel acero. Aún así, el acero sigue representado entre el 70 y el 80 % del peso totalde la carrocería.

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Carrocería y pintura Tipos de aceros en las carrocerías y su reparabilidad



Reparación: Poseen una buena aptitud a la solda-

dura con cualquier procedimiento debido a su bajo

contenido de elementos de aleación, mientras que en

el proceso de reconformado se deberán realizar esfuerzosmayores como consecuencia de su mayor límite elástico

en comparación con los aceros convencionales.

Aceros Refosforados o Aceros Aleados al Fósforo

Son aceros con una matriz ferrítica, que contienen

elementos de endurecimiento en la solución sólida, tales

como fósforo, cuya presencia puede ser de hasta un

0.12 %. Estos aceros se caracterizan por ofrecer altos

niveles de resistencia, conservando al mismo tiempo una

buena aptitud para la conformación por estampación.

Empleo: Las piezas fabricadas con esta clase de

acero se destinan a usos múltiples, como piezas de

estructuras o refuerzos que están sometidas a fatiga,

o piezas que deben intervenir en las colisiones como

son largueros, travesaños o refuerzos de pilares.

Reparación: Siguiendo la tónica de los Aceros

“Bake Hardening” y de los Aceros Microaleados el

proceso de reconformado requiere de la aplicación

de unas fuerzas mayores para recuperar la geometríainicial de la pieza. Con respecto al proceso de solda-

dura reseñar que cualquier procedimiento es apto

debido a su bajo contenido en elementos aleantes.

Aceros de Muy Alta Resistencia

Los aceros de muy alta resistencia o también

llamados multifásicos obtienen la resistencia mediante

la coexistencia en la microestructura final de “fases

duras” al lado de “fases blandas”, es decir, se parte

de un acero inicial que se somete a un proceso especí-

fico, por lo general es un tratamiento térmico (temple,revenido, normalizado…), que lo transforma en otro.

En esta categoría se incluyen los siguientes aceros:

Aceros de Fase Doble (DP)

Este tipo de aceros presentan una buena aptitud

para la distribución de las deformaciones, un excelente

comportamiento a la fatiga y una alta resistencia

mecánica lo que genera una buena capacidad de

absorción de energía y por lo tanto predispone a utili-

zarlos en piezas de estructura y refuerzo. Su fuerte

consolidación combinada con un efecto BH muymarcado les permite ofrecer buenas prestaciones para

aligerar piezas.

Empleo: Como consecuencia de sus altas propie-

dades mecánicas y su potencial de aligeramiento entorno

al 15%, en comparación con los aceros convencionales,

se usan en piezas con alto grado de responsabilidad

estructural como son estribo, el montante A, correderas

de asientos, cimbras de techo, etc.

Reparación: El reconformado de éstos aceros es

por lo general difícil, como consecuencia de su mayor

límite elástico, lo que obliga a realizar esfuerzos

mayores en comparación con otros aceros de menor

resistencia. El proceso de soldadura también se

complica, teniendo que usar equipos capaces de

proporcionar intensidades mayores que las que

suministran los equipos convencionales y una presión

ejercida por la pinza superior a la que se ejerce a la

hora de soldar un acero de menor límite elástico.

Aceros de Plasticidad Inducida por

Transformación (TRIP)

La capacidad de consolidación de estos aceros

es importante, lo que favorece la distribución de las

deformaciones, y por lo tanto, le asegura una buena

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estampación, así como ciertas características sobre

piezas, en particular el límite elástico, que son mucho

más altas que sobre el metal plano. Este gran

potencial de consolidación, y una alta resistencia

mecánica generan una buena capacidad de absorción

de energía, lo que predispone el uso de este tipo de

aceros para piezas de estructura y refuerzo. A su vez,

esta gama de aceros son sometidos a un importante

efecto BH (“Bake Hardening”) que les proporciona

una mayor resistencia, y por lo tanto permite aligerar

las piezas y aumentar su capacidad de absorción.

Empleo: Estos aceros se adaptan sobre todo a

piezas de estructura y seguridad debido a su fuerte

capacidad de absorción de energía y su buena resis-

tencia a la fatiga, como son largueros, traviesas,

refuerzos de pilar B, etc.

Reparación: El proceso de reconformado de estos

aceros es por lo general difícil como consecuencia

de su mayor límite elástico, lo que obliga a realizar

esfuerzos mayores en comparación con otros aceros

que presentan una menor resistencia. Considerando

el aumento del carbono equivalente, es necesario

aumentar los esfuerzos (presión ejercida por la pinza)

y adaptar los ciclos (aumentar la intensidad) para

conseguir puntos de soldadura de buena calidad, lo

que lleva a decir que la soldadura por puntos varía

con respecto a los aceros de menor límite elástico.

Aceros de Fase Compleja (CP)

Los Aceros de Fase Compleja se diferencian del

resto por un bajo porcentaje en carbono, inferior al

0,2 %. Su estructura esta basada en la ferrita, en la

cual también se encuentra austenita y bainita. Los

aceros CP incorporan además, elementos de aleación

ya convencionales (manganeso, silicio, cromo, molib-

deno, boro) y microaleantes para afinamiento de grano

(niobio y titanio), que les confieren una estructura de

grano muy fino. Este tipo de aceros se caracterizan

por una elevada absorción de energía acompañadade una alta resistencia a la deformación

Empleo: Por su alta resistencia a la deformación,

las piezas que se fabrican con este tipo de acero son

aquellas que tienen como misión evitar la intrusión

de elementos en la zona de pasajeros así como en

los habitáculos motor y maletero. Un ejemplo de la

aplicación de este tipo de aceros en la carrocería del

automóvil es el refuerzo del pilar B.

Reparación: El reconformado de las chapas deestos tipos de aceros es por lo general difícil como

consecuencia de su mayor límite elástico lo que

complica considerablemente su reconformado

teniendo que aplicar esfuerzos superiores a los que

habría que aplicar en aceros con menor resistencia.

El proceso de soldadura también se vuelve más

complejo, teniendo que usar equipos capaces de

proporcionar intensidades superiores que las que

suministran los equipos convencionales y una

presión ejercida por la pinza superior a la que se

ejerce a la hora de soldar un acero de menor límiteelástico.

Aceros de Ultra Alta Resistencia

Este tipo de aceros se caracterizan por su alta

rigidez, la absorción de grandes energías y su alta

capacidad para no deformarse. Los usos más comunes

son aquellos en los que se requiere una elevada

capacidad de absorber energía sin que se deforme

la pieza, un ejemplo sería el refuerzo en el denominado

pilar B.

Aceros Martensíticos (Mar)

Los Aceros Martensíticos presentan una micro-

estructura compuesta básicamente de martensita,

obtenida al transformarse la austenita en el tratamiento

de recocido. El resultado son aceros que alcanzan

límites elásticos de hasta 1400 MPa.

Empleo: Su alta resistencia a la deformación,

convierten a estos tipos de aceros en los materiales

más indicados para la fabricación de piezas destinadas

a evitar la penetración de objetos en la zona de pasaje-

ros, así como en los habitáculos motor y maletero.

Un ejemplo de su aplicación de este tipo de aceros

en la carrocería del automóvil es el refuerzo del

pilar B.



Reparación: El reconformado de las chapas de

estos aceros es por lo general difícil como consecuen-

cia de su mayor límite elástico, lo que lleva en un

alto número de reparaciones a la sustitución de la

pieza. El proceso de soldadura también se complica,

teniendo que usar equipos capaces de proporcionar

intensidades y presiones de pinza superiores que las

que suministran los equipos convencionales.

Aceros al Boro o Aceros Boron (Bor)

Son aceros que presentan un alto grado de dureza

como resultado del tratamiento térmico al que son

sometidos así como de la adición de elementos alean-

tes tales como Manganeso (1,1 a 1,4 %), cromo y

boro (0,005%). Gran parte de la dureza que poseen

estos aceros es el resultado de la estructura martensítica

que se obtiene de aplicar el tratamiento térmico.

Empleo: Por su alto límite elástico y su reducido

alargamiento (entorno a un 8%), estos aceros se

adaptan sobre todo a piezas estructurales del automó-

vil, en particular las piezas conferidas para dar un

alto grado de seguridad, debido a su alta resistencia

a los choques y a la fatiga. La mayoría de las aplica-

ciones actuales están centradas en piezas anti-

intrusión (habitáculo o motor), por ejemplo, refuerzos

de pilar B y traviesas.

Reparación: Los altos grados de dureza, que son

capaces de alcanzar, complican en gran medida el

proceso de reparación haciendo prácticamente

imposible su reconformado y por lo tanto se tiene

que recurrir a la sustitución de la pieza dañada. Dela misma manera, el proceso de soldadura se vuelve

más complejo, teniendo que recurrir a equipos de

soldadura por resistencia eléctrica por puntos que

sean capaces de proporcionar intensidades y presio-

nes de pinza más elevadas que un equipo

convencional.

Como se ha podido ver en este artículo, en las

carrocerías de automóviles existen una gran variedad

de aceros con características muy dispares, depen-

diendo de la función que debe desempeñar la pieza

dentro de la carrocería. Esta amplia variedad de aceros

propicia aún más un mayor conocimiento de los

mismos para poder llevar a cabo una reparación

correcta y de calidad. C

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Tipo de AceroRango Límite Elástico

Re (N/mm_)Acero Proceso de Obtención

Rango Límite Elástico

Re (N/mm_)

Aceros convencionales

para estampación< 220

Bake Hardening Bake Hardening 160 ... 300

MicroaleadoAfino de grano y

precipitación>340

Refosforado Solución sólida >220

Fase Doble (DP) Fases duras 500 …600

Plasticidad Inducida porTransformación (TRIP)

Fases duras 600 … 800

Fase Compleja (CP) Fases duras 800 …1000

Aceros de alta

resistencia>220 … <450

Aceros de muy alta

resistencia>450 ... <800

Aceros de ultra alta

resistencia>800

Martensíticos (MS) Fases duras 1000 …1250

Aceros Boron oAceros al Boro (BOR)

Fases duras >1250

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